Оксид натрію

Натрій є найбільш поширеним в природі і широко застосовуваним лужним металом, що займає в таблиці Менделєєва 11-те місце (знаходиться в першій групі, головній підгрупі, 3-го періоду). При взаємодії з киснем повітря утворює пероксид Na2O2. Чи можна сказати, що це вищий оксид натрію? Звичайно, ні, так як ця речовина не відноситься до класу оксидів, а його структурна формула записується в такому вигляді: Na-OO-Na. Вищими ж називають такі оксиди, в яких хімічний елемент, пов'язаний з киснем, має вищий ступінь окислення. Натрій має тільки одну ступінь окислення, рівну +1. Тому для цього хімічного елемента поняття «вищий оксид» не існує.

Оксид натрію є неорганічним речовиною, молекулярна формула його Na2O. Молярна маса дорівнює 61,9789 г / моль. Щільність окису натрію дорівнює 2,27 г / смsup3-. За зовнішнім виглядом це біла тверда негорючее речовина, яка плавиться при температурі плюс 1132 ° С, кипить при температурі плюс 1950 ° С і при цьому розкладається. При розчиненні у воді оксид бурхливо реагує з нею, в результаті утворюється гідрооксид натрію, який слід правильно називати гідроксид. Це можна описати рівнянням реакції: Na2O + H2O - 2NaOH. Головною небезпекою даного хімічної сполуки (Na2O) є те, що воно бурхливо реагує з водою, в результаті чого утворюється агресивна їдкий луг.

Оксид натрію може бути отриманий нагріванням металу до температури не вище 180 ° С в середовищі з невисоким вмістом кисню: 4Na + O2 - 2Na2O. У цьому випадку не вдається отримати чистий оксид, так як в продуктах реакції буде міститися до 20% пероксиду і тільки 80% цільового речовини. Є й інші способи отримання Na2O. Наприклад, при нагріванні суміші перекису з надлишком металу: Na2O2 + 2Na - 2Na2O. Крім того, окисел отримують шляхом реакції металевого натрію з його гідроксидом: 2Na + NaOH - 2Na2O + H2 ^, а також при взаємодії солі азотистої кислоти з лужним металом: 6Na + 2NaNO2 - 4Na2O + N2 ^. Всі ці реакції протікають при надлишку натрію. Крім того, при нагріванні карбонату лужного металу до 851 ° С можуть виходити вуглекислий газ і окис цього металу за рівнянням реакції: Na2CO3- Na2O + CO2.

Оксид натрію має яскраво вираженими основними властивостями. Крім того, що він бурхливо реагує з водою, він також активно взаємодіє з кислотами і кислотними оксидами. У результаті реакції з соляною кислотою утворюється сіль і вода: Na2O + 2HCl - 2NaCl + H2O. А при взаємодії з безбарвними кристалами діоксиду кремнію утворюється силікат лужного металу: Na2O + SiO2 - Na2SiO3.

Оксид натрію, як і оксид іншого лужного металу - калію, великого практичного значення не має. Ця речовина зазвичай застосовується як реактив, є важливим компонентом промислового (содово-вапняного) і рідкого скла, але не входить до складу оптичних стекол. Як правило, промислове скло містить близько 15% окису натрію, 70% кремнезему (діоксиду кремнію) і 9% вапна (оксид кальцію). Карбонат Na служить в якості флюсу для зниження температури, при якій плавиться діоксиду кремнію. Содове скло має більш низьку температуру плавлення, ніж калійно-вапняне або калійно-свинцеве. Воно є найбільш поширеним, використовується для виготовлення віконного скла і скляної тари (пляшки і банки) для напоїв, продуктів харчування та деяких інших товарів. Скляний посуд часто виготовляється із загартованого натрієво-кальцієво-силікатного скла.

Сода-силікатне скло отримують шляхом плавки сировини - карбонату Na, вапна, доломіту, діоксиду кремнію (кремнезему), оксиду алюмінію (глинозему), а також невеликого кількість агентів (наприклад, сульфату Na, хлориду Na) - в скловарної печі при температурі до 1675 ° С. Зелені та коричневі пляшки отримують з сировини, що містить оксид заліза. Кількість оксиду магнію і оксиду натрію в тарному склі менше, ніж у склі, яке застосовується для виготовлення вікон.